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FR3014884A1 - - Google Patents

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FR3014884A1
FR3014884A1 FR1462546A FR1462546A FR3014884A1 FR 3014884 A1 FR3014884 A1 FR 3014884A1 FR 1462546 A FR1462546 A FR 1462546A FR 1462546 A FR1462546 A FR 1462546A FR 3014884 A1 FR3014884 A1 FR 3014884A1
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FR
France
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pigment
synergist
polymer
composite particles
dispersion
Prior art date
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Ceased
Application number
FR1462546A
Other languages
English (en)
Inventor
Jinqi Xu
Alexander I Shakhnovich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cabot Corp
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

La présente invention concerne des particules composites comprenant : un pigment ; au moins un synergiste ionique adsorbé sur la surface du pigment ; et au moins un polymère ionique revêtant la surface du pigment comprenant l'au moins un synergiste, dans lesquelles l'au moins un synergiste et l'au moins un polymère ont des charges opposées, et dans lesquelles, dans le composite, la charge totale de l'au moins un polymère est supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste. L'invention concerne également des dispersions et des compositions d'encre pour jet d'encre comprenant les particules composites.

Description

Domaine de l'invention On divulgue ici des composites de pigment autodispersibles, et des dispersions et des compositions d'encre pour jet d'encre comprenant de tels composites.
Arrière-plan Les pigments ne sont généralement pas facilement dispersibles dans l'eau et la plupart des solvants. Il y a eu beaucoup d'efforts dans le développement de systèmes dispersants pour obtenir des dispersions de pigment stables afin de rendre les pigments utiles pour des applications telles qu'une impression par jet d'encre, y compris l'addition d'agents dispersants externes ou une modification du pigment pour les rendre auto-dispersible. Toutefois, avec l'utilisation croissante et la diversité des applications requérant de tels pigments, par exemple l'impression à grande vitesse, l'impression sur divers substrats, on a encore besoin de développer de nouvelles compositions pour des dispersions de pigment stables. Résumé Un mode de réalisation met à disposition des particules composites comprenant : un pigment ; au moins un synergiste ionique adsorbé sur la surface du pigment ; et au moins un polymère ionique revêtant la surface du pigment comprenant l'au moins un synergiste, dans lesquelles l'au moins un synergiste et l'au moins un polymère ont des charges opposées, et dans lesquelles, dans le composite, la charge totale 30 de l'au moins un polymère est supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste. Selon une variante de réalisation, le revêtement comprend l'au moins un polymère revêtant partiellement le pigment. 35 Selon une autre variante de réalisation, le revêtement comprend l'au moins un polymère encapsulant le pigment. L'au moins un synergiste est anionique et l'au moins un polymère est cationique. Selon une variante de réalisation, l'au moins un synergiste est cationique et l'au moins un polymère est anionique.
L'au moins un synergiste ionique est choisi parmi les sels d'acides carboxyliques, d'acides sulfoniques, d'acides phosphoniques, d'hydroxyles, et d'amines. Les particules ont une granulométrie moyenne située dans la plage allant de 50 nm à 600 nm.
En variante, les particules ont une granulométrie moyenne située dans la plage allant de 50 nm à 400 nm. Selon encore une variante, les particules ont une granulométrie moyenne située dans la plage allant de 50 nm à 200 nm.
Dans ces particules, le pigment est un pigment organique. Dans ces particules, l'au moins un polymère ionique est choisi parmi les sels d'acides carboxyliques, d'acides sulfoniques, d'acides phosphoniques, d'hydroxyles, et 20 d'amines. Dans ces particules, l'au moins un polymère est anionique et est choisi parmi les polymères à base d'acrylate, les polyuréthanes, et les polyesters. Dans ces particules, l'au moins un polymère a un 25 indice d'acide d'au moins 20, et l'au moins un polymère est choisi parmi les polyuréthanes. Selon une autre variante de réalisation, dans ces particules, l'au moins un polymère a un indice d'acide d'au moins 50, et l'au moins un polymère est choisi parmi les 30 polymères à base d'acrylate. Dans ces particules, le rapport en poids synergiste/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 0,5. Dans ces particules, le rapport en poids 35 polymère/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 3. Dans ces particules, le pigment et l'au moins un synergiste ont au moins un groupe ionique rattaché. Dans ces particules, l'au moins un synergiste est un dérivé du pigment. Dans ces particules, le pigment et l'au moins un 5 synergiste sont des dérivés du même chromophore. L'invention vise également une dispersion comprenant les particules composites ci-dessùs décrites. Dans cette dispersion, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la granulométrie moyenne des 10 particules composites augmente d'au plus 200 % de la granulométrie moyenne initiale. En variante, dans cette dispersion, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la granulométrie moyenne des particules composites augmente d'au plus 100 % 15 de la granulométrie moyenne initiale. Selon une autre variante, dans cette dispersion, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la granulométrie moyenne des particules composites augmente d'au plus 50 % de la granulométrie moyenne initiale. 20 Selon encire une autre variante, dans cette dispersion, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la viscosité de la dispersion augmente d'au plus 100 % de la viscosité initiale. Selon toujours une autre variante, dans cette 25 dispersion, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la viscosité de la dispersion augmente d'au plus 50 % de la viscosité initiale. Dans cette dispersion, le pigment est présent dans la dispersion en une quantité située dans la plage allant de 30 1 % à 30 %. L'invention vise également une composition d'encre pour jet d'encre comprenant les particules composites, telles que décrites précédemment, dans un véhicule liquide. Dans cette composition d'encre pour jet d'encre, le 35 véhicule liquide est un véhicule aqueux. Cette composition d'encre pour jet d'encre comprenant la dispersion telle que définie précédemment.
Un autre mode de réalisation met à disposition une dispersion comprenant : un pigment phtalocyanine de cuivre ; et un additif phtalocyanine de cuivre modifié présent en 5 une quantité d'au moins 3 % en poids par rapport au poids total du pigment, l'additif étant capable dé disperser le pigment dans une solution aqueuse, dans laquelle l'additif phtalocyanine de cuivre modifié comprend au moins un substituant choisi parmi 10 - [S03]X+, -[CO2] X+, -[CH2NR1R2R3]+Y-,- [CH2NH (CH2) nNR1R2R3 +Y , et - [SO2NH (CH2) 'NR1R2R3] +Y-, et dans laquelle X+ est choisi parmi l'hydrogène, un métal alcalin, l'ammonium, et un alkylammonium ; n = 1-6 ; R1, R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi l'hydrogène et les 15 radicaux alkyle et cycloalkyle en C5 à C6 ; et Y est indépendamment choisi parmi le chlorure, le bromure, le sulfate, l'hydrosulfate, l'acétate, le propionate, et un alkylsulfonate en Ci à 06. Dans cette dispersion, l'additif phtalocyanine de 20 cuivre modifié est présent en une quantité située dans la plage allant de 3 % à 8 % en poids par rapport au poids total du pigment. Selon une variante, dans cette dispersion, l'additif phtalocyanine de cuivre modifié est présent en une quantité 25 située dans la plage allant de 3 % à 5 % en poids par rapport au poids total du pigment. Dans cette dispersion, R1, R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi l'hydrogène, les alkyles en Ci à 012, et les cycloalkyles en C5 à 06. 30 Dans cette dispersion, l'additif phtalocyanine de cuivre modifié a 1-4 substituants. L'invention vise également une composition d'encre pour jet d'encre obtenue à partir de la dispersion telle qu'elle vient d'être définie précédemment. 35 Un autre mode de réalisation met à disposition un procédé pour fabriquer des particules composites, comprenant : la combinaison d'un pigment avec au moins un synergiste ionique adsorbé sur la surface du pigment ; le revêtement de la surface du pigment comprenant l'au moins un synergiste avec au moins un polymère ionique, dans lequel l'au moins un synergiste et l'au moins un polymère ont des charges opposées, et dans lequel, dans le composite, la charge totale de l'au moins un polymère est supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste.
L'invention vise enfin un procédé pour préparer une dispersion, comprenant : la combinaison d'un pigment phtalocyanine de cuivre et d'un additif phtalocyanine de cuivre modifié présent en une quantité d'au moins 3 % en poids par rapport au poids total 15 du pigment, dans lequel l'additif phtalocyanine de cuivre modifié comprend au moins un substituant choisi parmi -fso3nC, -[CO2]-X+, - [CH2NR1R2R3]+Y [CH2NH (CH2) nNR1R2R3 +Y et - [SO2NH (CH2) nNR1R2R3] 20 dans lequel X+ est choisi parmi l'hydrogène, un métal alcalin, l'ammonium, et un alkylammonium ; n = 1-6 ; R1, R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi l'hydrogène et les radicaux alkyle et cycloalkyle en C5 à C6 ; et Y- est indépendamment choisi parmi le chlorure, le bromure, 25 sulfate, l'hydrosulfate, l'acétate, le propionate, et alkylsulfonate en C1 à C6, et la dispersion du pigment phtalocyanine de cuivre dans une solution aqueuse. Selon ce procédé, l'additif phtalocyanine de cuivre 30 modifié est présent en une quantité située dans la plage allant de 3 % à 8 % en poids par rapport au poids total du pigment. Selon ce procédé, la viscosité ou la granulométrie de la dispersion suite à un vieillissement à la chaleur 35 pendant 6 semaines à 60°C ne change pas de plus de 20 % par rapport à la viscosité de la dispersion au moment de la dispersion. le un Selon une variante de ce procédé, la viscosité ou la granulométrie de la dispersion suite à un vieillissement à la chaleur pendant 6 semaines à 60°C ne change pas de plus de 10 % par rapport à la viscosité de la dispersion au 5 moment de la dispersion. Description détaillée On divulgue ici des composites de pigment, dans lesquels un pigment a, adsorbé sur sa surface, au moins un synergiste et est en outre revêtu d'un polymère. Par 10 conséquent, un mode de réalisation met à disposition des particules composites comprenant : un pigment ; au moins un synergiste ionique adsorbé sur la surface du pigment ; et 15 au moins un polymère ionique revêtant la surface du pigment comprenant l'au moins un synergiste, dans lesquelles l'au moins un synergiste et l'au moins un polymère ont des charges opposées, et dans lesquelles, dans le composite, la charge totale 20 de l'au moins un polymère est supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste. Dans un mode de réalisation, le pigment est un pigment organique, par exemple un pigment coloré organique. Typiquement, un pigment coloré organique comprend un groupe 25 chromophore organique qui peut être encore substitué par un ou plusieurs substituants. En général, le groupe chromophore organique fournit la couleur essentielle du pigment. Dans un mode de réalisation, le ou les substituants (par exemple un groupe fonctionnel) liés au 30 chromophore définissent en outre la couleur et la nuance spécifiques du pigment et différencient ce dernier d'autres pigments dans la même classe de pigments. Dans un mode de réalisation, le groupe chromophore organique est la portion de la structure du colorant à laquelle les substituants 35 sont liés et peut être considéré comme étant la structure de charpente ou de squelette du pigment. Dans un mode de réalisation, le synergiste est structurellement similaire au pigment. Dans un mode de réalisation, un synergiste "structurellement similaire" contient une section structurelle identique et une section structurelle distincte. Dans un mode de réalisation, la section structurelle identique comprend au moins 50 % de la masse moléculaire totale du pigment, par exemple au moins 60 %, au moins 70 %, au moins 75 %, au moins 80 %, au moins 85 %, au moins 90 %, au moins 95 %, ou au moins 99 % de la masse moléculaire totale du pigment. Dans un mode de réalisation, en fournissant un synergiste ayant au moins un ou plusieurs composants qui sont structurellement similaires au pigment, on obtient une meilleure stabilité de la dispersion. Dans un mode de réalisation, le synergiste est un dérivé du pigment. Dans un mode de réalisation, le synergiste est structurellement similaire au chromophore du pigment, par exemple un dérivé du chromophore. Par exemple, le synergiste peut être un colorant. Dans un mode de réalisation, tant le pigment que le synergiste sont des dérivés du chromophore.
Dans un mode de réalisation, le synergiste est un dispersant, par exemple un matériau séparé du pigment qui est capable de réaliser une dispersions stable du pigment dans un milieu liquide. Le synergiste n'est par conséquent pas un matériau produit durant la préparation du pigment utilisant, par exemple, des techniques de couplage mixte connues. Dans un mode de réalisation, le synergiste est soluble dans un milieu liquide, par exemple une solution aqueuse. La composition d'encre pour jet d'encre peut aussi comprendre plusieurs pigments et plusieurs synergistes. Toutefois, les relations structurelles discutées ci-dessus doivent aussi s'appliquer à ces mélanges. Par exemple, si la composition d'encre pour jet d'encre comprend deux pigments, la composition d'encre pour jet d'encre comprend aussi au moins deux synergistes, au moins un synergiste ayant un composant identique (ou structurellement similaire) à celui du premier pigment et au moins un synergiste ayant un composant qui est identique (ou structurellement similaire) à celui du deuxième pigment. Si on utilise une combinaison de deux pigments ayant le même composant, alors un seul synergiste est nécessaire, lequel 5 devrait aussi avoir le même composant. Egalement, on peut utiliser plusieurs synergistes pour un seul pigment, du moment que les composants de chaque synergiste sont les mêmes que le composant du pigment. D'autres combinaisons et mélanges de pigments et de synergistes, satisfaisant aux 10 relations structurelles indiquées ci-dessus, sont aussi possibles. Dans un mode de réalisation, le synergiste est adsorbé sur la surface du pigment dans la mesure où il reste adsorbé même suite à un vieillissement, par exemple, 15 pendant au moins 7 jours. Dans un mode de réalisation, la dispersion maintient le synergiste adsorbé sur la surface du pigment suite à un vieillissement de la dispersion pendant au moins 7 jours à 60°C. Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, la 20 similarité structurelle entre le pigment et le synergiste a pour résultat que le synergiste a une forte affinité pour le pigment. Dans un mode de réalisation, la forte affinité aide à l'adsorption du synergiste sur la surface du pigment. Dans un mode de réalisation, cette forte affinité 25 peut prendre la forme d'interactions de Van der Waals (par exemple des interactions dipôle-dipôle). Dans un mode de réalisation, le synergiste comprend en outre au moins un groupe ionique, permettant d'autres interactions entre le pigment et le synergiste, y compris une ou plusieurs 30 interactions ioniques/liaisons, liaisons hydrogène, et interactions/réactions acide/base. Dans un mode de réalisation, tant le pigment que le synergiste ont au moins un groupe ionique, en réalisant ainsi des interactions telles que décrites ici (par exemple interactions de Van 35 der Waals, interactions/liaisons ioniques, interactions/liaisons acide/base, et liaisons hydrogène). Tant le synergiste que le polymère sont ioniques puisqu'ils contiennent des groupes ioniques. "Ionique" peut signifier soit anionique soit cationique et peut être associé à un contre-ion de charge opposée, y compris les contre-ions inorganiques ou organiques, tels que Na+, K+, NH4+, NR'4+, acétate, NO3-, S042-, R'S03-, R'OS03, OH ou où R' représente l'hydrogène ou un groupe organique, tel qu'un groupe aryle ou alkyle substitué ou non substitué. Dans un mode de réalisation, un "groupe ionique" peut aussi se référer à un groupe ionisable, qui est un 10 groupe capable de former un groupe ionique (par exemple un sel) dans le milieu d'utilisation, par exemple un véhicule liquide. Le groupe ionique peut comprendre les groupes ioniques (par exemple anioniques ou cationiques) mélangés avec les groupes ionisables respectifs. Les groupes 15 anioniques sont des groupes ioniques chargés négativement qui peuvent être générés à partir de groupes ayant des substituants ionisables qui peuvent former des anions (groupes anionisables), tels que des substituants acides. Les groupes cationiques sont des groupes ioniques 20 organiques chargés positivement qui peuvent être générés à partir de substituants ionisables qui peuvent former des cations (groupes cationisables), tels que les amines protonées. Dans un mode de réalisation, au moins pendant et après 25 le revêtement de la surface du pigment par le polymère, les groupes ioniques tant du synergiste que du polymère sont présents sous forme de sel. Dans un mode de réalisation, les groupes ioniques du synergiste ionique et du polymère ionique ont des charges opposées, ce qui permet au polymère 30 et au synergiste ionique d'interagir d'une ou plusieurs façons, y compris par des interactions/liaisons ioniques, des interactions de Van der Waals, des interactions/liaisons acide/base, et des liaisons hydrogène. Dans un mode de réalisation, le synergiste 35 ionique et le polymère ionique comprennent au moins un groupe ionique choisi parmi les- sels d'acides carboxyliques, d'acides sulfoniques, d'acides5 phosphoniques, d'hydroxyle, et d'amines, du moment que la sélection a pour résultat que le synergiste et le polymère ont des charges opposées dans le composite. Des exemples spécifiques des groupes anioniques 5 comprennent -000-, -SO3-, -OS03-, -HP03, -0P032- ou -P032 , et des exemples spécifiques des groupes anionisables comprennent -COOH, -S03H, -P03H2, -R'SH et -R'OH, où R' représente l'hydrogène ou un groupe organique tel qu'un groupe aryle ou alkyle substitué ou non substitué. 10 Egalement, des exemples spécifiques de groupes cationiques ou cationisables comprennent les alkyl- et aryl-amines (primaires, secondaires et/ou tertiaires) qui peuvent être protonées dans un milieu acide pour former des groupes ammonium -NR134- où R' est choisi parmi H et les groupes 15 organiques tels qu'un groupe substitué ou non substitué aryle (par exemple les groupes aryle en C5 à Cm tels que phényle, naphtyle) ou alkyle (par exemple les groupes alkyle en Ci à Cu) . D'autres groupes cationiques comprennent les groupes pyridinium, les groupes ammonium 20 quaternaire, les groupes sulfonium (-SR'21, les groupes phosphonium (-PR' 3+) , et les groupes cationisables correspondants. En tant que groupe cationique, on peut aussi utiliser les amines cycliques quaternisées, les amines aromatiques quaternisées, les composés de pyridinium 25 N-substitués tels que le N-méthylpyridyle. Des exemples de contre-ions pour groupes cationiques sont divulgués dans le brevet US N° 6 221 143. D'autres groupes organiques comprennent ceux décrits dans le brevet US N° 5 698 016. 30 Des exemples de combinaisons pigment/synergiste comprennent celles décrites dans les brevets US N° 7 223 302, 8 048 213 et 8 133 311. Dans un mode de réalisation, tant le pigment que le synergiste sont des composés azoïques (par exemple monoazoïques, diazoïques). 35 Dans un mode de réalisation, les "composés azoïques comprennent en outre au moins un groupe choisi parmi les acétoacétamides, les hydroxypyridones, les pyrazolones, les hydroxynaphtalènes. Dans un mode de réalisation, ces composés azoïques comprennent en outre au moins un groupe aromatique éventuellement substitué par au moins un groupe ionique (sel) ou groupe ionisable et leurs mélanges, comme divulgué dans la présente. Dans un mode de réalisation, tant le pigment que le synergiste comprennent un groupe choisi parmi les quinolonoquinolonyles, les quinacridonyles, les quinacridonylènes, et les phtalocyanines. Dans encore un autre mode de réalisation, 10 le pigment comprend un composé de formule : COR H I H P3 P9 P5 P6 P2 dans laquelle P1-P6 sont des groupes substituants du pigment azoïque, et dans laquelle P1 et P5 ne sont pas des groupes alcoxy ; et le synergiste est de formule : COR P4 S4 56 S3 15 S2 dans laquelle S1-S6 sont des groupes substituants du synergiste, au moins l'un de S2-S4 comprend un groupe ionique ou ionisable, S5 = P5, et S6 = P6. Dans un mode de réalisation, tant pour le colorant que pour le synergiste, 20 R est un alkyle en 01 à 06, par exemple méthyle. Un autre mode de réalisation met à disposition une dispersion comprenant un pigment phtalocyanine de cuivre et un additif phtalocyanine de cuivre modifié, qui est un synergiste. Dans un mode de réalisation, l'additif 25 phtalocyanine de cuivre modifié est présent en une quantité d'au moins 3 % en poids par rapport au poids total du pigment, l'additif étant capable de disperser le pigment. Dans un mode de réalisation, l'additif phtalocyanine de cuivre modifié est présent en une quantité située dans la plage allant de 3 % à 8 % en poids par rapport au poids total du pigment, par exemple en une quantité située dans la plage allant de 3 % à 7 %, de 3 % à & %, ou de 3 % à 5 % en poids par rapport au poids total du pigment. Dans un mode de réalisation, l'additif phtalocyanine de cuivre modifié est modifié via substitution d'un cycle phtalocyanine. L'additif comprend au moins un substituant qui peut être anionique ou cationique. Dans un mode de réalisation, 10 l'au moins un substituant est cationique et comprend des ions ammonium de formules telles que -[CH2NR1R2R3]+Y-, - [CH2NH (CH2) nNR1R2R3] e t - [SO2NH (CH2) nNR1R2R3] +Y , dans lesquelles R', R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi l'hydrogène, les alkyles et les cycloalkyles en C5 à C6. 15 Dans un mode de réalisation, les alkyles sont choisis parmi les alkyles en Ci à C,2, par exemple les alkyles en Ci à C6. Dans un mode de réalisation, RI, R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi les alkyles en Ci à C,2, par exemple les alkyles en Cl à C6. Dans un mode de réalisation, 20 le contre-ion anionique, Y-, est indépendamment choisi parmi le chlorure, le bromure, le sulfate, le sulfhydrate, l'acétate, le propionate, et un alkylsulfonate en Ci à C6. Dans un mode de réalisation, l'au moins un substituant est anionique et est choisi parmi -[S02] X+, -[CO2]->C, où le 25 contre-ion, X+, est choisi parmi l'hydrogène, un métal alcalin (par exemple Na+, K+), 1' ammonium, et un alkylammonium. Dans un mode de réalisation, "l'alkylammonium" peut être choisi parmi les mono-, di-, tri- et tétra-alkylammoniums, où chaque alkyle peut être 30 choisi parmi les alkyles en Cl à C6. Un autre mode de réalisation met à disposition une dispersion comprenant, consistant essentiellement en, ou consistant en de l'eau ; 35 un pigment phtalocyanine de cuivre ; et un additif phtalocyanine de cuivre modifié présent en une quantité d'au moins 3 % en poids par rapport au poids total du pigment, l'additif étant capable de disperser le pigment, dans laquelle l'additif phtalocyanine de cuivre modifié comprend au moins un substituant choisi parmi - [ SO3] X+, - [002] X+, - [CH2NR1R2R3] +Y-, - [CH2NH (CH2) nNR1R2R3]+y-, et - [SO2NH (CH2) 'NR1R2R3] +Y, et dans laquelle X+ est choisi parmi l'hydrogène, un métal alcalin, l'ammonium, et un alkylammonium ; n = 1-6 ; Rl, R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi l'hydrogène et les radicaux alkyle et cycloalkyle en C5 à C6 ; et Y- est indépendamment choisi parmi le chlorure, le bromure, le sulfate, l'hydrosulfate, l'acétate, le propionate, et un alkylsulfonate en Cl à 06. Dans un mode de réalisation, l'additif phtalocyanine de cuivre modifié comprend 1-4 substituants, par exemple 13 substituants, ou 1-2 substituants. Dans un autre mode de réalisation, l'additif phtalocyanine de cuivre modifié comprend un seul substituant. Dans un mode de réalisation, l'additif phtalocyanine 20 de cuivre modifié est choisi parmi les colorants Direct DB86, DB87, DB199, les colorants Acid Blue tels qu'AB185 et AB249, et les colorants phtalocyanines cationiques tels que le Basic Blue 140. Par exemple, le Direct Blue 199, qui est un colorant phtalocyanine de cuivre tétrasulfoné, peut être 25 adsorbé sur la surface du pigment phtalocyanine de cuivre. Dans un mode de réalisation, le polymère ionique comprend au moins un monomère ayant un groupe ionique ou ionisable et des mélanges de ceux-ci. Le polymère résultant peut être soit polyanionique soit polycationique et est 30 présent en une quantité telle que, dans le composite, la charge totale du polymère soit supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste ionique. Dans un mode de réalisation, l'au moins un polymère revêtant la surface du pigment interagit aussi avec l'au moins un synergiste. Dans 35 un mode de réalisation, l'interaction prend la forme d'une interaction ionique (par exemple d'une liaison ionique). Cette liaison ionique peut apparaître quand le polymère a une charge opposée à celle du synergiste. Dans un mode de réalisation, l'interaction entre le polymère et le pigment comprend une liaison ionique et est en outre amplifiée par une ou plusieurs interactions de Van der Waals, liaisons hydrogènes, et interactions/réactions acide/base. Dans un mode de réalisation, en offrant un composite ayant le polymère avec une charge totale supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste, on peut permettre au polymère d'avoir une charge suffisante pour interagir avec le synergiste adsorbé sur la surface et suffisamment de charge en excès pour rendre le pigment composite auto-dispersible dans un véhicule liquide, par exemple un véhicule aqueux. Dans un mode de réalisation, le polymère comprend un ou plusieurs monomères ayant des groupes acides (par exemple acide carboxylique) et leurs sels. Dans un mode de réalisation, le polymère a un indice d'acide d'au moins 20 ou d'au moins 50. Dans un mode de réalisation, le polymère est choisi parmi les polymères à base d'acrylate ayant un indice d'acide d'au moins 50. Dans un autre mode de réalisation, le polymère est choisi parmi les polyuréthanes ayant un indice d'acide d'au moins 20. Dans un mode de réalisation, le polymère est choisi parmi les polyélectrolytes et les dispersants.
Dans un mode de réalisation, le revêtement polymère encapsule le pigment. Dans un autre mode de réalisation, le revêtement recouvre partiellement le pigment, par exemple en une ou plusieurs phases discontinues. On peut utiliser des techniques analytiques pour mesurer la charge des particules afin de déterminer si une quantité suffisante de polymère a été ajoutée pour former un revêtement souhaité. Des exemples de telles mesures sont présentés dans le brevet US N° 6 641 656. Par exemple, on peut mesurer le potentiel zêta du pigment et/ou de la combinaison pigment/synergiste. Comme le polymère ionique est ajouté au pigment ou au pigment/synergiste ayant un potentiel zêta connu ou déterminé au préalable, on peut s'attendre à un changement de la charge de surface parce que le polymère ajouté a une charge opposée à celle du synergiste. On peut aussi utiliser d'autres procédés pour déterminer quelle quantité de polymère il convient d'ajouter.
Dans un mode de réalisation, la quantité de synergiste est située dans la plage allant de 0,5 % à 50 % en poids par rapport au poids total du pigment, par exemple de 0,5 % à 30 %, de 0,5 % à 20 %, de 0,5 % à 15 %, de 0,5 % à 10 %, de 1 % à 50 %, de 1 % à 30 %, de 1 % à 20 %, de 1 % à 15 %, 10 de 1 % à 10 %, de 2 % à 50 %, de 2 % à 30 %, de 2 % à 20 %, de 2 % à 15 %, ou de 2,0 % à 10 % en poids par rapport au poids total du pigment. Dans un mode de réalisation, la quantité de synergiste est située dans la plage allant de 1 % à 30 % ou de 2 % à 15 % en poids par rapport au poids 15 total du pigment. Dans un mode de réalisation, le polymère est présent en une quantité située dans la plage allant de 1 % à 500 % en poids par rapport au poids total du pigment, par exemple de 1 % à 300 %, de 1 % à 200 %, de 1 % à 100 %, de 5 % à 20 500 %, de 5 % à 300 %, de 5 % à 200 %, de 5 % à 100 %, de % à 500 %, de 10 % à 300 %, de 10 % à 200 %, de 10 % à 100 %, de 15 % à 500 %, de 15 % à 300 %, de 15 % à 200 %, de 15 % à 100 % en poids par rapport au poids du pigment. Dans un mode de réalisation, le polymère est présent en une 25 quantité située dans la plage allant de 5 % à 300 %, de 10 % à 200 %, ou de 15 % à 100 % en poids par rapport au poids total du pigment. Un mode de réalisation met à disposition une dispersion comprenant les particules composites décrites 30 ici. La quantité de chaque composant du composite peut varier en fonction des propriétés souhaitées (par exemple des encres contenant les dispersions et/ou l'image imprimée résultante). Dans un mode de réalisation, la quantité de pigment est située dans la plage allant de 0,1 % à 30 % par 35 rapport au poids total de la dispersion (ou d'autres quantités indiquées ici). Dans un mode de réalisation, dans une dispersion, le rapport en poids synergiste/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 0,5. Dans un autre mode de réalisation, dans une dispersion, le rapport en poids polymère/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 3.
Dans un mode de réalisation, les particules composites ont une granulométrie moyenne convenant pour une encre d'impression par jet d'encre, par exemple suffisante pour de bonnes propriétés de jet tout en permettant des densités optiques convenables. Dans un mode de réalisation, les particules composites ont une granulométrie moyenne située dans la plage allant de 50 nm à 600 nm, par exemple de 50 nm à 500 nm, de 50 nm à 400 nm, de 50 nm à 300 nm, ou de 50 nm à 200 nm. Dans un mode de réalisation, le pigment composite divulgué dans la présente donne des dispersions de pigment suffisamment stables. Dans un mode de réalisation, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la granulométrie moyenne des particules composites augmente d'au plus 200 % ou d'au plus 100 % de la granulométrie moyenne initiale, par exemple d'au plus 75 % de la granulométrie moyenne initiale, ou d'au plus 50 % de la granulométrie moyenne initiale. Dans un autre mode de réalisation, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la viscosité de la dispersion augmente d'au plus 100 % de la viscosité initiale, par exemple d'au plus 75 % de la viscosité initiale, ou d'au plus 50 % de la viscosité initiale. La granulométrie moyenne ou viscosité "initiale" se réfère à la granulométrie ou à la viscosité mesurée dans les 24 heures suivant la préparation de la particule composite stockée à la température ambiante. Dans un mode de réalisation, l'au moins un polymère ionique revêtant la surface du pigment est obtenu par combinaison du pigment avec le polymère lui-même, par opposition à une combinaison du pigment avec des monomères qui sont ensuite polymérisés. En résultat, la polymérisation peut être effectuée sans interférence du pigment. Ceci peut aussi permettre une modification du pigment/polymère séparément avant combinaison du pigment avec le polymère. Dans un autre mode de réalisation, l'au moins un polymère ionique revêtant la surface du pigment peut être obtenu par combinaison du système pigment/ 5 synergiste avec des monomères qui sont ensuite polymérisés. Un mode de réalisation met à disposition un procédé pour produire des particules composites, comprenant : la combinaison d'un pigment avec au moins un synergiste ionique adsorbé sur la surface du pigment ; 10 le revêtement de la surface du pigment comprenant l'au moins un synergiste avec au moins un polymère ionique, dans lequel l'au moins un synergiste et l'au moins un polymère ont des charges opposées, et dans lequel, dans le composite, la charge totale de 15 l'au moins un polymère est supérieure à la charge totale de l'au moins un synergiste. Le pigment ayant au moins un synergiste ionique adsorbé sur sa surface peut être préparé par n'importe quel procédé connu dans la technique, par exemple par 20 combinaison de l'au moins un synergiste et du pigment à l'aide d'un mélange, d'une combinaison, d'une agitation, d'une homogénéisation, d'une dispersion, etc. Le pigment peut ensuite être combiné avec le polymère par des procédés similaires ou par d'autres procédés connus dans la 25 technique. La combinaison peut être effectuée selon un procédé en discontinu ou en continu. Dans un mode de réalisation, le pigment et le ou les synergistes ioniques peuvent être combinés via un mélange sous fort cisaillement destiné à rompre les agglomérats de pigment. De plus, on 30 peut introduire divers traitements durant la préparation des composites de pigment pour éliminer les matériaux non souhaités. Par exemple, on peut utiliser une diafiltration ou une dialyse pour éliminer les impuretés non souhaitées (par exemple les synergistes libres) après mélange (par 35 exemple mélange sous fort cisaillement) du pigment et des synergistes. Dans un mode de réalisation, le pigment et le synergiste chargé sont d'abord combinés par un mélange sous fort cisaillement destiné à rompre les agglomérats de pigment, suivi de l'addition de polymères de charge opposée avec mélange sous fort cisaillement additionnel. De plus, on peut introduire divers traitements durant la préparation des composites de pigment pour éliminer les matériaux non souhaités. Par exemple, on peut utiliser une diafiltration ou une dialyse pour éliminer les synergistes libres après mélange (par exemple mélange sous fort cisaillement) du pigment et des synergistes, ou du pigment/synergiste et des polymères. Le revêtement de la surface du pigment comprenant au moins un synergiste avec au moins un polymère ionique peut être effectué par n'importe quel procédé connu dans la technique. Dans un mode de réalisation, le revêtement est effectué par mélange sous fort cisaillement.
Pigments Dans un mode de réalisation, le pigment est un pigment organique, par exemple un pigment coloré organique. Le pigment coloré peut être bleu, marron, cyan, vert, violet, magenta, rouge ou jaune, ainsi que leurs mélanges. Des classes convenables de pigments colorés comprennent, par exemple, les anthraquinones, les bleus de phtalocyanine, les verts de phtalocyanine, les diazoïques, les monoazoïques, les pyranthrones, les pérylènes, les jaunes hétérocycliques, les quinacridones, les quinolonoquinolones, et les (thio)indigoïdes. Ces pigments sont disponibles dans le commerce soit en poudre soit en forme de gâteau pressé auprès de nombreuses sources, comprenant BASF Corporation, Engelhard Corporation, Sun Chemical Corporation, Clariant, et Dainippon Ink and Chemicals (DIC). Dans un mode de réalisation, le pigment n'a pas d'amines primaires. Des exemples de bleus de phtalocyanine comprennent le bleu de phtalocyanine de cuivre et ses dérivés (Pigment Blue 15), tels que PB15, PB15:1, PB15:2, PB15:3, PB15:4, PB15:5, PB15:6, PB16, PB17, PB17:1, PB68, PB70, PB75, PB79 et PG7, PG13, PG36, PG37, PG48, PG58, qui sont disponibles dans le commerce auprès de fournisseurs tels que BASF Corporation, Sun Chemical Corporation, Clariant International Ltd., DIC Corporation, et d'autres. Des exemples de quinacridones comprennent le Pigment Orange 48, le Pigment Orange 49, le Pigment Red 122, le Pigment Red 192, le Pigment Red 202, le Pigment Red 206, le Pigment Red 207, le Pigment Red 209, le Pigment Violet 19 et le Pigment Violet 42. Des exemples d'anthraquinones comprennent le Pigment Red 43, le Pigment Red 194 (rouge de péridone), le Pigment Red 216 (rouge de pyranthrone bromée) et le Pigment Red 226 (rouge de pyranthrone). Des exemples de pérylènes comprennent le Pigment Red 123 (vermillon), le Pigment Red 149 (écarlate), le Pigment Red 179 (bordeaux), le Pigment Red 190 (rouge), le Pigment Violet, le Pigment Red 189 (rouge nuancé de jaune) et le Pigment Red 224. Des exemples de thioindigoïdes comprennent le Pigment Red 86, le Pigment Red 87, le Pigment Red 88, le Pigment Red 181, le Pigment Red 198, le Pigment Violet 36, et le Pigment Violet 38. Des exemples de jaunes hétérocycliques comprennent le Pigment Yellow 117 et le Pigment Yellow 138. Des exemples de pigments naphtols AS du groupe I comprennent le Pigment Red 8, le Pigment Red 12, le Pigment Red 13, le Pigment Red 14, le Pigment Red 15, le Pigment Red 17, le Pigment Red 22, et le Pigment Red 23. D'autres exemples convenables de pigments comprennent les pigments jaunes tels que les Pigment Yellow 1, 74, 128, 139, 155, 180, 185, 213, 218, 220 et 221, les pigments rouges tels que les Pigment Red 177, 185, 254 et 269, les pigments bleus tels que les Pigment Blue 16 et 60, les pigments orange tels que le Pigment Orange 168, et les pigments verts tels que les Pigment Green 7 et 36. Des exemples d'autres pigments colorés convenables sont décrits dans Colour Index, Sème édition (The Society of Dyers and Cikiyrusts, 1982). Dans un mode de réalisation, les pigments sont choisis parmi les pigments azoïques et le synergiste est un composé azoïque qui est un produit de la réaction de couplage azoïque d'une amine aromatique ou hétérocyclique, contenant un ou plusieurs groupes ionisables, avec le même agent de couplage azoïque que celui utilisé dans la préparation du pigment azoïque. L'amine aromatique ou hétérocyclique peut éventuellement avoir d'autres substituants non ionisables pour que soit atteint un degré suffisant de similarité structurelle avec le pigment parent. Pour les phtalocyanines ou les pigments polycycliques, tels que le dicétopyrrolopyrrole (DPP) ou les pérylènes, les synergistes peuvent être préparés par exemple par simple substitution électrophile du pigment, par exemple par sulfonation, pour que soit obtenu un synergiste anionique, ou par chlorosulfonation suivie d'une amidation avec une amine polyfonctionnelle pour que soit obtenu un synergiste cationique. Dans un mode de réalisation, le synergiste et/ou le pigment ont au moins un groupe organique rattaché. Le groupe organique peut être un groupe aliphatique, un groupe organique cyclique, ou un composé organique ayant une portion aliphatique et une portion cyclique. Dans un mode de réalisation, le groupe organique est rattaché via un sel de diazonium dérivé d'une amine primaire capable de former, même transitoirement, un sel de diazonium. Le groupe organique peut être substitué (par exemple par au moins un groupe ionique, groupe ionisable, ou leurs mélanges) ou non substitué, ramifié ou non ramifié. Les groupes aliphatiques englobent par exemple les groupes dérivés d'alcanes, d'alcènes, d'alcools, d'éthers, d'aldéhydes, de cétones, d'acides carboxyliques, et d'hydrates de carbone. Les groupes organiques cycliques englobent, mais sans s'y limiter, les groupes hydrocarbonés alicycliques (par exemple cycloalkyle, cycloalcényle), les groupes hydrocarbonés hétérocycliques (par exemple pyrrolidinyle, pyrrolinyle, pipéridinyle, morpholinyle et analogues), les groupes aryle (par exemple phényle, naphtyle, anthracényle), et les groupes hétéroaryle (imidazolyle, pyrazolyle, pyridinyle, thiényle, triazolyle, furyle, indolyle, et triazolyle, tels que 1,2,4-triazolyle et 1,2,3-triazolyle).
Dans un mode de réalisation, l'au moins un groupe organique rattaché comprend au moins un groupe ionique, un groupe ionisable, ou des mélanges d'un groupe ionique et d'un groupe ionisable, comme décrit ici.
Dans un mode de réalisation, l'au moins un groupe organique est capable de lier le calcium (par exemple en ayant des indices de calcium définis), y compris les groupes organiques décrits dans la publication PCT N° WO 2007/053564. Par exemple, le groupe organique comprend au moins un groupe acide bisphosphonique jumelé, ses esters partiels, ou ses sels, par exemple un groupe de formule -CQ(P03F12)2, ses esters partiels, ou ses sels, où Q est lié à la position jumelée et peut être H, R, OR, SR ou NR2 où les R", qui peuvent être identiques ou différents, sont tels que définis ci-dessus, ou être H, un groupe alkyle en Ci à Cu saturé ou insaturé, ramifié ou non ramifié, un groupe acyle en C1 à Cu saturé ou insaturé, ramifié ou non ramifié, un groupe aralkyle, un groupe alcaryle, ou un groupe aryle. De plus, les brevets US N° 5 672 198, 5 922 118, 6 042 643 et 6 641 656 divulguent des pigments modifiés ayant divers groupes rattachés, y compris des groupes acide phosphonique. Dans un mode de réalisation, le synergiste ou pigment est modifié par au moins un groupe organique via un 25 traitement au diazonium comme détaillé, par exemple, dans les brevets suivants : brevets US N° 5 554 739 ; 5 630 868 ; 5 672 198 ; 5 707 432 ; 5 851 280 ; 5 885 335 ; 5 895 522 ; 5 900 029 ; 5 922 118 ; 6 042 643 ; 6 534 569 ; 6 398 858 et 6 494 943 (conditions de fort cisaillement) ; 30 6 372 820 ; 6 368 239 ; 6 350 519 ; 6 337 358 ; 6 103 380 ; 7 173 078 ; 7 056 962 ; 6 942 724 ; 6 929 889 ; 6 911 073 ; 6 478 863 ; 6 472 471 ; et WO 2011/143533. Dans un mode de réalisation, le rattachement est assuré via une réaction au diazonium dans laquelle l'au moins un groupe organique a un 35 substituant sel de diazonium. Dans un autre mode de réalisation, le rattachement direct peut être formé par utilisation des procédés au diazonium et à radicaux libres stables décrits par exemple dans les brevets US N° 6 068 688 ; 6 337 358 ; 6 368 239 ; 6 551 393 ; 6 852 158 qui utilisent la réaction d'au moins un radical avec au moins une particule, et dans lesquels un radical est généré par l'interaction d'au moins un composé de métal de transition avec au moins un composé halogénure organique en présence d'une ou plusieurs particules capables d'une capture radicalaire, et analogues. La quantité des groupes organiques rattachés peut varier en fonction de l'utilisation souhaitée du pigment modifié et du type du groupe rattaché. Par exemple, la quantité totale de groupe organique peut être de 0,01 à 10,0 pmol de groupes/m2 de superficie du pigment, telle que mesurée par adsorption d'azote (procédé BET), y compris de 0,5 à 5,0 pmol/m2, de 1 à 3 pmol/m2, ou de 2 à 2,5 umol/m2. Polymères Le polymère peut être un polymère naturel ou un polymère synthétique ayant une charge ou capable d'être chargé, c'est-à-dire ayant au moins un groupe ionique ou ionisable, et leurs mélanges. Le polymère peut être choisi parmi les polyélectrolytes et/ou les dispersants. Des exemples de polymères naturels comprennent les protéines telles que la colle, la gélatine, la caséine et l'albumine ; les caoutchoucs naturels tels que la gomme arabique et la gomme adragante ; les glucosides tels que la saponine ; l'acide alginique, et les dérivés d'acide alginique tels que l'alginate de propylèneglycol, l'alginate de triéthanolamine, et l'alginate d'ammonium ; et les hydrates de carbone, y compris les dérivés de cellulose tels que la méthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, l'hydroxyéthylcellulose et 1 ' éthylhydroxycellulose . Des exemples de polymères synthétiques comprennent les poly(alcools vinyliques) ; les polyvinylpyrrolidones ; les polymères à base d'acrylate, par exemple les résines acryliques ou méthacryliques et leurs copolymères (souvent écrits en "(méth)acryliques"), le poly(acide (méth)acrylique), les copolymères d'acide acrylique/(méth)acrylonitrile, les copolymères de ( mé th )acrylate de potassium/ ( mé th ) acrylonitrile, les copolymères d'acétate de vinyle/ester (méth)acrylate, et les copolymères d'acide (méth)acrylique/ester (méth) acrylate, les résines de styrène-acrylique ou méthacrylique telles que les copolymères de styrène/acide (méth) acrylique, les copolymères de styrène/acide (méth) acrylique/ester (méth) acrylate, les copolymères de styrène/a-méthylstyrène/acide (méth) acrylique, les copolymères d e styrène /a-méthylstyrène/acide (méth) acrylique/ester (méth) acrylate, et les copolymères de styrène/acide maléique ; les copolymères de styrène/anhydride maléique, les copolymères de vinylnaphtalène/acide acrylique ou méthacrylique ; les copolymères de vinylnaphtalène/acide maléique ; et les copolymères d' acétate de vinyle tels que les copolymères d'acétate de vinyle/éthylène, les copolymères d' acétate de vinyle/vinyléthylène d' acide gras, les copolymères d'acétate de vinyle/ester maléate, les copolymères d'acétate de vinyle/acide crotonique et les copolymères d'acétate de vinyle/acide acrylique ; ainsi que leurs sels. D' autres polymères comprennent les polyesters avec des groupes chargés tels que les sulfonates, et les polyuréthanes avec des groupes chargés, tels que les carboxylates, polyphénols et polyphénolates. Les polymères ioniques peuvent aussi contenir des polyamines linéaires ou ramifiées telles que la polyéthylène-imine (PEI) , les oligomères d' éthylène-imine (tels que la pentaéthylèneamine, PEA) , les dérivés de polyéthylène-imine, et les polymères d' aminoacrylate (tels que les homo- ou co- polymères d' acrylate ou de méthacrylate de diméthylaminoéthyle), les PAMAM ou d'autres polymères d'amines quaternaires, et les polyallylamines. Dans un mode de réalisation, le polymère est linéaire 35 ou ramifié. Dans un mode de réalisation, le polymère ramifié a la forme d'une étoile, d'un peigne ou d'une brosse. Dans un mode de réalisation, le polymère peut être un copolymère statistique ou un copolymère séquence. Dans un mode de réalisation, le polymère est anionique et est choisi parmi les polymères à base d'acrylate, les polyuréthanes, et les polyesters.
Dispersions et compositions d'encre pour jet d'encre Un mode de réalisation met à disposition une dispersion comprenant les composites de pigment décrits ici et un véhicule liquide. La dispersion peut être préparée par utilisation de n'importe quel procédé connu dans la technique. Par exemple, le pigment modifié sous forme sèche peut être combiné avec le véhicule liquide sous agitation pour produire une dispersion stable. On peut utiliser n'importe quel équipement connu dans la technique, tel qu'un broyeur à milieu ou à billes, ou un équipement de mélange sous fort cisaillement, et on peut aussi utiliser divers milieux de broyage conventionnels. La dispersion peut être préparée par addition de pigments et polymères ayant des charges opposées par n'importe quel procédé connu dans la technique. Dans un mode de réalisation, on soumet le pigment à un mélange sous fort cisaillement pour rompre les agglomérats de pigment, et, ensuite ou en même temps, on ajoute des polymères de charge opposée en mélangeant encore sous fort cisaillement. Des traitements subséquents comprennent une sonification, une diafiltration et/ou une centrifugation. On peut de plus introduire divers traitements durant la préparation de composites de pigment pour éliminer les matériaux non souhaités, comme par exemple une diafiltration ou une dialyse. D'autres procédés pour former la dispersion seront connus de l'homme du métier. Le véhicule liquide peut être un véhicule aqueux ou non aqueux. Dans un mode de réalisation, le véhicule contient de l'eau, par exemple le véhicule contient une solution aqueuse. Dans un mode de réalisation, la solution aqueuse contient plus de 50 % en poids d'eau et peut être par exemple de l'eau ou des mélanges d'eau avec des solvants miscibles avec l'eau tels que des alcools. Dans un mode de réalisation, la quantité de pigment sans le revêtement polymère présent dans la dispersion peut varier, mais elle est typiquement une quantité située dans la plage allant de 0,1 % à 40 %, par exemple de 1 % à 40 %, de 1 % à 30 %, de 1 % à 25 %, de 1 % à 20 %, de 1 % à 15 %, de 2 % à 40 %, de 2 % à 30 %, de 2 % à 25 %, de 2 % à 20 %, de 2 % à 15 %, de 3 % à 40 %, de 3 % à 30 %, de 3 % à 25 %, de 3 % à 20 %, ou de 3 % à 15 %, par rapport au poids total de la dispersion. Dans un mode de réalisation, dans une dispersion, le rapport en poids synergiste/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 0,5. Dans un autre mode de réalisation, dans une dispersion, le rapport en poids polymère/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 3. Dans un mode de réalisation, la dispersion a une teneur totale en extrait sec située dans la plage allant de 10 % à 40 % en poids par rapport au poids total du pigment, par exemple de 10 % à 35 %, de 10 % à 30 %, de 10 % à 25 %, de 10 % à 20 %, de 15 % à 40 %, de 15 % à 35 %, de 15 % à 30 %, de 15 % à 25 %, ou de 15 % à 20 % en poids par rapport au poids total du pigment. Dans un mode de réalisation, les dispersions divulguées ici sont stables, comme l'indiquent les 25 propriétés qui ne changent pas de plus de 20 % suite à un vieillissement par chauffage pendant 6 semaines à 60°C. Ces propriétés comprennent la granulométrie (par exemple volume moyen, mV, tel que mesuré par Nanotrac) ou la viscosité. Dans un autre mode de réalisation, les propriétés telles 30 que la granulométrie et la viscosité ne changent pas de plus de 10 % suite à un vieillissement à la chaleur pendant 6 semaines à 60°C. Un autre mode de réalisation met à disposition des compositions d'encre pour jet d'encre comprenant les 35 dispersions divulguées dans la présente. La quantité de pigment modifié utilisée dans la composition d'encre pour jet d'encre peut varier, mais elle est typiquement une quantité efficace pour conférer la qualité d'image souhaitée (par exemple la densité optique) sans affecter négativement les performances de l'encre pour jet d'encre. Dans un mode de réalisation, les pigments divulgués ici sont présents dans la composition d'encre pour jet d'encre en une quantité située dans la plage allant de 0,1 % à 20 %, par exemple de 1 % à 20 %, de 1 % à 10 %, ou de 3 % à 8 %, par rapport au poids total de la composition d'encre pour jet d'encre.
La composition d'encre pour jet d'encre peut être formée avec un minimum de composants additionnels (additifs et/ou co-solvants) et étapes de traitement. Toutefois, on peut aussi ajouter des additifs convenables à ces compositions d'encre pour jet d'encre pour conférer un certain nombre de propriétés souhaitées tout en maintenant la stabilité des compositions. Par exemple, on peut ajouter des tensioactifs pour amplifier davantage la stabilité colloïdale de la composition. D'autres additifs sont bien connus dans la technique et comprennent les humectants, les biocides et les fongicides, les liants tels que les liants polymères; les agents régulateurs de pH, les accélérateurs de séchage, les agents de pénétration, et analogues. La quantité d'un additif particulier va varier en fonction de divers facteurs, mais il est généralement présent en une quantité comprise entre 0 % et 40 % par rapport au poids de la composition d'encre pour jet d'encre. On peut ajouter des agents dispersants (tensioactifs et/ou dispersants) pour amplifier davantage la stabilité colloïdale de la composition ou pour changer l'interaction de l'encre soit avec le substrat d'impression, tel qu'un papier d'impression, soit avec la tête d'impression. Divers agents dispersants anioniques, cationiques et non-ioniques peuvent être utilisés conjointement avec la composition d'encre de la présente invention, et ceux-ci peuvent être utilisés purs ou en solution aqueuse. L'agent dispersant peut être présent dans la composition d'encre pour jet d'encre en une quantité allant de 0,1 % à 5 %.
Des exemples représentatifs de tensioactifs ou dispersants anioniques comprennent, mais sans s'y limiter, les sels d'acides gras supérieurs, les dicarboxylates d'alkyle supérieur, les sels d'esters d'acide sulfurique et 5 d'alcools supérieurs, les alkylsulfonates supérieurs, les alkylbenzènesulfonates, les alkylnaphtalènesulfonates, les naphtalènesulfonates (de Na, K, Li, Ca, etc.), les produits de polycondensation de formaline, les condensats d'acides gras supérieurs et d'acides aminés, les sels d'esters 10 d'acide dialkylsulfosuccinique, les alkylsulfosuccinates, les naphténates, les alkyléther-carboxylates, les peptides acyles, les a-oléfinesulfonates, la N-acrylméthyltaurine, les alkyléthersulfonates, les sulfates éthoxylés d'alcools supérieurs secondaires, les alkylphényléther-sulfates 15 polyoxyéthylénés, les monoglycylsulfates, les alkylétherphosphates et les alkylphosphates, les alkylphosphonates et les bisphosphonates, y compris les dérivés hydroxyles ou aminés. Par exemple, en tant qu'auxiliaires de dispersion anioniques, on peut utiliser 20 des polymères et copolymères de sels styrènesulfonates, de sels naphtalènesulfonates substitués et non substitués (par exemple des dérivés de naphtalène à substitution alkyle ou alcoxy), de dérivés d'aldéhyde (tels que des dérivés d'alkylaldéhyde non substitués, y compris le formaldéhyde, 25 l'acétaldéhyde, le propylaldéhyde, et analogues), de sels d'acide maléique, et leurs mélanges. Les sels comprennent par exemple Na+, Li+, K+, Cs+, Rb+, et les cations ammonium substitué ou non substitué. Des exemples représentatifs de tensioactifs cationiques comprennent les amines 30 aliphatiques, les sels d'ammonium quaternaire, les sels de sulfonium, les sels de phosphonium et analogues. Des exemples représentatifs de tensioactifs ou de dispersants non-ioniques utilisables dans les encres pour jet d'encre comprennent les dérivés fluorés, les dérivés 35 silicones, les copolymères d'acide acrylique, les alkyléthers polyoxyéthylénés, les alkylphényléthers polyoxyéthylénés, les éthers d'alcool secondaire polyoxyéthylénés, les éthers de styrol polyoxyéthylénés, les diols acétyléniques éthoxylés, les dérivés de lanoline polyoxyéthylénés, les dérivés oxyéthylénés de condensats de formaline et d'alkylphénol, les polymères séquences de poly(oxyde d'éthylène) et de poly(oxyde de propylène), les esters d' acide. gras polyoxyéthylénés, les composés polyoxyéthylénés d'alkyléthers polyoxypropylénés, les esters d'acide gras et d'éthylèneglycol du type à condensation avec un poly(oxyde d'éthylène), les monoglycérides d'acide gras, les esters d'acide gras et de polyglycérol, les esters d' acide gras et de propylèneglycol, les esters d'acide gras et de sucre de canne, les alcanolamides d'acide gras, les amides d'acide gras polyoxyéthylénés et les oxydes d'alkylamine polyoxyéthylénés. Par exemple, on peut utiliser des monoalkyl- ou dialkyl-phénols éthoxylés. Ces dispersants ou tensioactifs non-ioniques peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec les dispersants cationiques et anioniques susmentionnés.
Les agents dispersants peuvent aussi être des dispersants polymères naturels ou polymères synthétiques. Des exemples spécifiques de dispersants polymères naturels comprennent les protéines telles que la colle, la gélatine, la caséine et l'albumine ; les caoutchoucs naturels tels que la gomme arabique et la gomme adragante ; les glucosides tels que la saponine ; l'acide alginique et les dérivés d'acide alginique tels que l'alginate de propylèneglycol, l'alginate de triéthanolamine et l'alginate d'ammonium ; et les dérivés de cellulose tels que la méthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, l'hydroxyéthylcellulose et l'éthylhydroxycellulose. Des exemples spécifiques de dispersants polymères, y compris les dispersants polymères synthétiques, comprennent les poly(alcools vinyliques), les polyvinylpyrrolidones, les résines acryliques ou méthacryliques (souvent écrites en " (méth)acryliques" ) telles que le poly(acide (méth)acrylique), les copolymères d'acide acrylique/ (méth) acrylonitrile, les copolymères de (méth) acrylate de potassium/ (méth) acrylonitrile, les copolymères d' acétate de vinyle/ester (méth) acrylate, et les copolymères d' acide (méth) acrylique/ester (méth) acrylate ; les résines de styrène-acrylique ou méthacrylique telles que les copolymères de styrène/acide (méth) acrylique, les copolymères de styrène/acide (méth) acrylique/ester (méth) acrylate, les copolymères de styrène/a-méthylstyrène /acide (méth) acrylique, les 10 copolymères d e styrène /a-méthylstyrène/acide (méth) acrylique/ester (méth) acrylate ; les copolymères de styrène/acide maléique ; les copolymères de styrène/anhydride maléique, les copolymères de vinylnaphtalène/acide acrylique ou méthacrylique ; les 15 copolymères de vinylnaphtalène/acide maléique ; et les copolymères d'acétate de vinyle tels que les copolymères d'acétate de vinyle/éthylène, les copolymères d' acétate de vinyle/vinyléthylène d'acide gras, les copolymère s d'acétate de vinyle/ester maléate, les copolymères 20 d'acétate de vinyle/acide crotonique et les copolymères d' acétate de vinyle/acide acrylique ; ainsi que leurs sels. De plus, les compositions d' encre pour j et d' encre peuvent en outre incorporer des colorants destinés à modifier l'équilibre des couleurs et à ajuster la densité 25 optique. Ces colorants comprennent les colorants alimentaires, les colorants FD&C, les colorants acides, les colorants directs, les colorants réactifs, les dérivés de phtalocyanine et d' acide sulfonique, y compris les dérivés de phtalocyanine de cuivre, les sels de sodium, les sels 30 d' ammonium, les sels de potassium, et les sels de lithium.
Exemples Les exemples qui suivent décrivent la préparation de dispersions aqueuses de pigment qui est d'abord dispersé 5 par des synergistes cationiques, en devenant ensuite des dispersions de pigment anioniques par addition de dispersants polymères anioniques. Ces dispersions de pigment présentent des propriétés améliorées par rapport à des exemples comparatifs, qui englobent une dispersion de 10 pigment dispersé par un polymère anionique, une dispersion de pigment dispersé par un synergiste anionique, et une dispersion de pigment d'abord dispersé par des tensioactifs cationiques conventionnels, opération suivie de l'addition de dispersants polymères anioniques. 15 Exemple 1 Cet exemple décrit la synthèse d'un synergiste "synergiste cationique I"). Le schéma de synthèse est indiqué ci-dessous. 20 Dans un flacon Erlenmeyer de 250 ml, on introduit 14,6 g de chlorure de 1-(4-aminophényl)pyridin-1-ium ("PyCl"), 20 g d'eau glacée désionisée, et 80 g d'eau désionisée, sous agitation. Après que tout le PyCl solide a été 25 dissous, on ajoute 40 ml de nitrite de sodium 2 M à cette solution que l'on place ensuite dans un bain d'eau glacée et refroidi moins de 5°C. Dans un flacon Erlenmeyer de 500 ml séparé immergé dans un bain d'eau glacée, on ajoute 50 ml d'eau glacée désionisée et 200 ml d'une solution de HC1 30 1 M. On soumet l'amine dans la solution de PyCl préparée ci-dessus à une diazotation par addition goutte à goutte de la solution froide de HC1. On détruit l'acide nitreux en excès en ajoutant environ 2 g d'acide sulfamique. On maintient cette solution de diazo-PyCl dans un bain d'eau glacée jusqu'à utilisation dans la réaction de couplage.
Dans un flacon de 2 litres séparé, on dissout 22,89 g de N-(5-chloro-2-méthoxyphény1)-3-hydroxy-2-naphtamide (disponible chez TCI sous l'appellation Naphthol AS-CA) dans 37,5 ml d'une solution de NaOH 2 M et 250 ml d'éthanol. On refroidit la solution résultante à 5°C. On ajoute à cette solution, goutte à goutte, la solution de diazo-PyCl en agitant vigoureusement sur une période de temps de 40 minutes à 1 heure. Comme la solution devient très visqueuse durant la période d'addition, on ajoute encore 200 ml d'éthanol et 300 ml de méthanol pour assurer un bon mélange. Durant toute la période d'addition, on ajoute environ 50 ml de NaOH 2 M au mélange réactionnel pour maintenir un pH supérieur à 12. On laisse le mélange réactionnel remonter progressivement à la température ambiante puis on l'agite à la température ambiante jusqu'au lendemain. On retire par filtration le précipité rouge résultant, on le lave à l'eau désionisée et on le sèche dans un four sous vide à 60°C, ce qui donne 32,4 g du synergiste cationique I.
Exemple 2 Cet exemple décrit la préparation d'un composite comprenant un pigment, un synergiste, et un polymère ayant une charge opposée et supérieure à celle du synergiste. Le polymère utilisé dans cet exemple est Joncryl® 683, un copolymère de styrène-acide acrylique disponible chez BASF ayant un indice d'acide de 165 et une MW de 7000-9000. On combine 3,3 g du synergiste cationique I préparé dans l'Exemple 1 avec 73,3 g de Pigment Red 269 (gâteau pressé à 46,4 % d'extrait sec ; disponible chez Sun Chemical Corporation, Cincinnati, OH) et 128 g d'eau désionisée. On soumet ce mélange à une sonification à environ 10°C avec un sonificateur à sonde Misonix® pendant 1 heure pour obtenir une dispersion rouge faiblement visqueuse ayant une granulométrie moyenne d'environ 255 nm (déterminée par utilisation d'un analyseur de taille de particule Microtrac0). On ajoute à cette dispersion de 5 PR269 30,1 g de solution de polymère Joncry10 683 (7,65 g de Joncryl® 683 et 1,25 g de KOH dans 21,2 g d'eau désionisée) en agitant rapidement. Au cours de l'addition de la solution de polymère Joncryl® 683, la viscosité de la dispersion augmente jusqu'à prendre la forme d'un gel puis 10 redevient un mélange final faiblement visqueux. La viscosité résulte vraisemblablement de changements dans les charges de surface de la dispersion de PR269 passant d'une charge initiale cationique à une charge finale anionique. Puis on laisse le mélange sous agitation pendant. 5 minutes, 15 ce qui donne des particules ayant une granulométrie moyenne d'environ 244 nm. On soumet la dispersion à une sonification à environ 10°C pendant encore une heure, ce qui donne une dispersion rouge ayant une granulométrie moyenne d'environ 163 nm. On centrifuge la dispersion 20 résultante à 2500 G pendant environ 30 minutes puis on la décante pour isoler le produit. On obtient 320 g d'une dispersion aqueuse finale de Joncryl® 683/PR269 dispersé avec le synergiste cationique I, contenant 12,6 % d'extrait sec. Le Tableau 1 ci-dessous liste la distribution de 25 granulométrie finale. Exemple 3 On combine 3,3 g du synergiste cationique I préparé dans l'Exemple 1 avec 73,3 g de Pigment Red 269 (gâteau 30 pressé à 46,4 % (11..e trait sec ; disponible chez Sun Chemical CorporatiOh,-Cinc-irtnati, OH) et 128 g d'eau désionisée. On soumet ce mélange à une sonification environ 10°C avec un sonificateur à sonde Misonix® pendant 1 heure pour obtenir une dispersion rouge faiblement 35 visqueuse ayant une granulométrie moyenne d'environ 180 nm. On ajoute à cette dispersion de PR269 40 g de solution de polymère Joncryl® 683 (5,1 g' de Joncryl® 683 et 0,84 g de KOH dans 34,06 g d'eau désionisée) en agitant rapidement. Au cours de l'addition de la solution de poll'imère Joncryl® 683, la viscosité de la dispersion augmente jusqu'à prendre la forme d'un gel puis redevient un mélange final faiblement visqueux. La viscosité résulte vraisemblablement de changements dans les charges de surface de la dispersion de PR269 passant d'une charge initiale cationique à une charge finale anionique. Puis on laisse le mélange sous agitation pendant 5 minutes, ce qui donne des particules 10 ayant une granulométrie moyenne d'environ 200 nm. On soumet la dispersion à une sonification à environ 10°C pendant encore une heure. On centrifuge la dispersion résultante à 2500 G pendant environ 30 minutes puis on la décante pour isoler le produit. On obtient 270 g d'une dispersion 15 aqueuse finale de Joncryl® 683/PR269 dispersé avec le synergiste cationique I, contenant 15 % d'extrait sec (voir le Tableau 1 pour la distribution de granulométrie). Exemple Comparatif A 20 Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de pigment/polymère sans synergiste. On combine 29,5 g de solution de polymère Joncryl® 683 (7,5 g de Joncryl® 683 et 1,24 g de KOH dans 20,76 g d'eau désionisée) avec 86,2 g de Pigment Red 269 (gâteau pressé à 46,4 % d'extrait sec ; 25 disponible chez Sun Chemical Corporation, Cincinnati, OH) et 128 g d'eau désionisée, et on soumet le tout à une sonification à environ 10°C avec un sonificateur à sonde Misonix® pendant 1 heure pour obtenir une dispersion rouge ayant une granulométrie moyenne d'environ 165 nm. Après la 30 sonification, on soumet la dispersion à une sonification pendant encore une heure, on centrifuge la dispersion résultante à 2500 G pendant environ 30 minutes puis on la décante pour isoler le produit. On obtient 240 g d'une dispersion aqueuse finale de PR269 dispersé avec du 35 Joncryl® 683, contenant 18,9 % d'extrait sec (voir le Tableau 1 pour la distribution de granulométrie). Pour cette dispersion, la viscosité reste faible et la cha-rge de surface reste anionique sur toute la période. Exemple Comparatif B Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de pigment/synergiste sans polymère. On peut préparer le synergiste I PR269 anionique, décrit ci-dessous, par exemple en utilisant le mode opératoire décrit dans le brevet US 7 223 302 B2. CI Synergiste I PR269 On combine 3,2 g de synergiste I PR269 avec 0,91 g d'une solution à 45 % de KOH, 69 g de Pigment Red 269 (gâteau pressé à 46,4 % d'extrait sec ; disponible chez Sun Chemical Corporation, Cincinnati, OH) et 162 g d'eau désionisée. On soumet le mélange à une sonification à environ 10°C avec un sonificateur à sonde Misonix® pendant 1 heure pour obtenir une dispersion rouge ayant une granulométrie moyenne d'environ 158 nm. On soumet ensuite cette dispersion à une sonification pendant encore une heure. On centrifuge la dispersion résultante' à 2500 G pendant environ 30 minutes puis on la décante pour isoler le produit. On obtient 220 g d'une dispersion aqueuse finale de PR269 dispersé avec le synergiste contenant 15,2 % d' extrait sec (voir le Tableau 1 pour la distribution de granulométrie). Pour cette dispersion, la viscosité est faible et les charges de surface restent anioniques sur toute la période.
Exemple Comparatif C Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de pigment/tensioactif cationique en outre combinée avec un polymère anionique, dans laquelle le tensioactif cationique n'est pas un synergiste. On combine 1,33 g du tensioactif cationique bromure de cétyltriméthylammonium (CTAB) avec 69 g de Pigment Red 269 (gâteau pressé à 46,4 % d'extrait sec ; disponible chez Sun Chemical Corporation, Cincinnati, OH) et 138 g d'eau désionisée, et on soumet le tout à une sonification à environ 10°C avec un sonificateur à sonde Misonix® pendant 1 heure pour obtenir une dispersion rouge faiblement visqueuse ayant une granulométrie moyenne d'environ 154 nm. On ajoute à cette dispersion de PR269 45,8 g de solution de polymère Joncryl® 683 (6,0 g de Joncryl® 683 et 0,99 g de KOH dans 38,8 g d'eau désionisée) en agitant rapidement. Au cours de l'addition de la solution de polymère Joncryl® 683, la viscosité de la dispersion augmente jusqu'à prendre la forme d'un gel puis redevient un mélange final faiblement visqueux. La viscosité résulte vraisemblablement de changements dans les charges de surface de la dispersion de PR269 passant d'une charge initiale cationique à une charge finale anionique. Une fois l'addition terminée, on laisse le mélange sous agitation pendant 5 minutes, ce qui donne des particules ayant une granulométrie moyenne d'environ 203 nm. On soumet la dispersion à une sonification à environ 10°C pendant encore une heure, ce qui donne une dispersion rouge ayant une granulométrie moyenne d'environ 145 nm. On centrifuge la dispersion résultante à 2500 G pendant environ 30 minutes puis on la décante pour isoler le produit. On obtient 260 g d'une dispersion aqueuse finale de Joncryl® 683/PR269 dispersé avec le CTAB, contenant 14,1 % d'extrait sec (voir le Tableau 1 pour la distribution de granplométrie-).35 Tableau 1 Echantillons Composition de dispersant % d'extrait sec pH Granulométrie moyenne (nm) Granulométrie Dioo (nm) pour le Pigment Red 269 Exemple 2 Synergiste cationique I et 12,6 8,76 155 486 Joncryl® 683 Exemple 3 Synergiste cationique I et 15,0 8,70 150 409 Joncryl® 683 Exemple Joncryl® 683 18,9 9,40 144 409 Comparatif A Exemple Synergiste PR269 I 15,2 9,63 138 344 Comparatif B Exemple CTAB cationique et Joncryl® 14,1 8,45 145 409 Comparatif C 683 Exemple 4 Cet exemple décrit la préparation de compositions d'encre pour jet d'encre et un test de stabilité. On combine les dispersions aqueuses des Exemples 2 et 3 et des Exemples Comparatifs A-C avec les composants du Tableau 2 pour préparer des compositions d'encre. On enregistre immédiatement le pH, la distribution de granulométrie (c'est-à-dire la granulométrie moyenne et la granulométrie D100) et la viscosité de ces cinq encres après la préparation des encres (temps = initial) et après 1 semaine de chauffage dans un four à 60°C (temps = semaine 1). Les caractéristiques physiques enregistrées des encres sont indiquées dans le Tableau 3. Duo est la granulométrie la plus importante des mesures, pour laquelle 100 % de la population de particules sont inférieurs à Dmo.
Tableau 2 Ingrédient Quantité ()A en poids) Pigment br,t % Glycérol 40 % Surfynol 465* 1,0 % Eau 54,5 % * SURFYNO1® 465 est un tensioactif non-ionique d'Air Products.
Tableau 3 Echantillons Temps pH Granulométrie Granulométrie Viscosité moyenne (nm) à 100 % (nm) (cP) Exemple 2 Initial 8,41 147 409 4,22 Semaine 1 8,26 179 687 6,22 Exemple 3 Initial 8,41 154 409 5,08 Semaine 1 8,05 196 578 7,22 Exemple Initial 8,52 135 344 4,72 Comparatif A Semaine 1 8,42 451 1635 17,3 Exemple Initial 8,69 133 344 4,94 Comparatif B Semaine 1 8,76 388 972 15,3 Exemple Initial 8,08 140 409 4,26 Comparatif C Semaine 1 7,99 691 2750 14,3 Comme cela apparaît de façon évidente à partir des 5 résultats du Tableau 3, les encres d'enregistrement par jet d'encre des particules de PR269 composites des Exemples 2 et 3, dans lesquelles les pigments sont d'abord dispersés par des synergistes cationiques et ensuite combinés avec des dispersants polymères anioniques, présentent une 10 excellente stabilité, c'est-à-dire de petits changements de la distribution de granulométrie (granulométrie moyenne) et de la viscosité après 1 semaine de chauffage. A l'inverse, (1) l'encre d'enregistrement par jet d'encre de l'Exemple Comparatif A, qui comprend des dispersions de PR269 15 dispersé uniquement par un dispersant polymère anionique, devient très instable après 1 semaine de chauffage, comme le prouvent une augmentation de plus de 230 % de la granulométrie moyenne et un bond de plus de 260 % de la viscosité ; (2) l'encre d'enregistrement par jet d'encre de 20 l'Exemple Comparatif B, qui comprend des particules de PR269 dispersées uniquement par des synergistes anioniques, devient très instable après 1 semaine de chauffage, comme le prouvent une augmentation de plus de 190_o de la granulométrie moyenne et un bond de plus de 210 % de la 25 viscosité ; (3) l'encre d'enregistrement par jet d'encre de l'Exemple Comparatif C, qui comprend des dispersions de PR269 d'abord dispersé par un tensioactif cationique non synergiste (CTAB) et en outre combiné avec des dispersants polymères anioniques, devient très instable après 1 semaine de chauffage, comme le prouvent une augmentation de plus de 390 % de la granulométrie moyenne et un bond de plus de 230 % de la viscosité. Exemple 5 10 Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de PB15:4 contenant du Basic Blue 140, ayant la structure ci-dessous : On mélange 155,3 g de Pigment Blue 15:4 (gâteau pressé 15 à 32,4 %, obtenu auprès de Sun Chemical), équivalant à 50 g de pigment sec, avec 12,5 g de Cartasol Turquoise KRL liquide (Basic Blue 140, CAS# 61724-62-7, Clariant Corporation ; teneur en colorant environ 20 %) et. 183 ml d'eau DI. On homogénéise le mélange en utilisant un 20, mélangeur à rotor-stator Silverson LR4RT-A pendant 60 minutes puis on le soumet à une sonification pendant 60 minutes en utilisant le sonificateur discontinu Misonix à une puissance de 183 W. On soumet la dispersion à une diafiltration sur une membrane GE de 50 nm jusqu'à ce que 25 la conductivité atteigne 250 microsiemens et on la centrifuge à 2500 g pendant 30 minutes. La dispersion cationique résultante a une Mv de 100,9 nm (Nanotrac) et une teneur en extrait sec de 13,2. I G N Cu N -1-1S02N G CH2)3NHEt2 OACix f N Basic Blue 140; x = 3-4 Exemple 6 Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de PB15:4 contenant du Direct Blue 86, ayant la structure ci-dessous : Direct Blue 86 NaO3S On mélange 155,3 g de Pigment Blue 15:4 (gâteau pressé à 32,4 %, obtenu auprès de Sun Chemical), équivalant à 50 g de pigment sec, avec 4,5 g de Direct Blue 86 (TCI Chemicals, teneur en colorant 89 % ; le reste est constitué de chlorure de sodium et de sulfate de sodium ; la teneur en colorant est de 4 g ou 8 % par rapport au poids du pigment) et 200 ml d'eau DI. On homogénéise le mélange en utilisant un mélangeur à rotor-stator Silverson LR4RT-A pendant 60 minutes puis on le soumet à une sonification pendant 60 minutes en utilisant le sonificateur discontinu Misonix à une puissance de 183 W. On soumet la dispersion à une diafiltration sur une membrane GE de 50 nm jusqu'à ce que la conductivité atteigne 250 microsiemens et on la centrifuge à 2500 g pendant 30 minutes. La dispersion cationique résultante a une Mv de 134,3 nm (Nanotrac), une teneur en contre-ion sodium de 3454. ppm (sur la base de l'extrait sec) et une teneur en extrait sec de 12,0 %. Exemple 7 Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de PB15:4 contenant du Direct Blue 199, qui est un sel tétrasodique de phtalocyanine de cuivre tétrasulfonée. On utilise le mode opératoire de l'Exemple 6 avec 16 g de Direct Blue 199 (Permalite FBL 400 % d'après les standards de colorants ; la teneur en colorant est de 60 % ; le reste est constitué de chlorure de sodium et de sulfate de sodium ; la teneur en colorant pur est de 4 g ou 8 % par rapport au poids du pigment). La dispersion cationique résultante a une Mv de 126,8 nm (Nanotrac), une teneur en contre-ion sodium de 2887 ppm (sur la base de l'extrait sec) et une teneur en extrait sec de 10,9 %. Exemple 8 Cet exemple décrit la préparation d'une dispersion de PB15:4 contenant de l'Acid Blue 185, qui est un sel trisodique de phtalocyanine de cuivre trisulfonée. On utilise le mode opératoire de l'Exemple 6 avec 16 g d'Acid Blue 185 (Permalon M5G d'après les standards de colorants ; la teneur en colorant est de 60 % ; le reste est constitué de chlorure de sodium et de sulfate de sodium ; la teneur en colorant pur est de 4 g ou 8 % par rapport au poids du pigment). La dispersion cationique obtenue a une Mv de 123,4 nm (Nanotrac), une teneur en contre-ion sodium de 2247 ppm (sur la base de l'extrait sec) et une teneur en extrait sec de 13,2 %. Exemple 9 : vieillissement à la chaleur On effectue un vieillissement à la chaleur des dispersions telles quelles et en mélange aqueux à 4 % d'extrait sec contenant 10 % d'éther monobutylique de triéthylèneglycol (TEGMBE). On vieillit les matériaux à la chaleur pendant 6 semaines à 60°C, et on mesure la granulométrie, la viscosité et la filtrabilité (filtre à seringue en polypropylène de -1 pm) au bout de 1, 2 et 6 semaines. Les propriétés physiques de ces échantillons après vieillissement à la chaleur à 60°C pendant 6 semaines sont présentées dans le Tableau 4. Le Tableau 4 indique aussi le 35 pourcentage de changement de chaque propriété.
Tableau 4 Exemple Synergiste % de changement % de changement Filtrabilité de Mv de viscosité Basic Blue 140 5 5 Réussie 6 Direct Blue 86 -9 3 Réussie 7 Direct Blue 199 -1 3 Réussie 8 Acid Blue 185 -1 -1 Réussie 1 + TEGMBE Basic Blue 140 7 7 Réussie 2 + TEGMBE Direct Blue 86 -1 5 Réussie 3 + TEGMBE Direct Blue 199 7 7 Réussie 4 + TEGMBE Acid Blue 185 1 5 Réussie Un changement des propriétés physiques inférieur à 5 20 % indique une dispersion stable. D'après le Tableau 4, on peut voir que les changements des propriétés physiques sont bien situés dans des limites acceptables (changements inférieurs à 10 %) pour chaque dispersion des Exemples 5 à 8.
L'utilisation des termes "un", "une" et "le/la" doit être comprise comme couvrant tant le singulier que le pluriel, sauf mention contraire indiquée ici ou sauf contradiction claire du fait du contexte. Les termes "comprenant", "ayant", "englobant" et "contenant" doivent être compris comme des termes ouverts (c'est-à-dire "englobant, mais sans s'y limiter"), sauf mention contraire. La récitation de plages de valeurs est ici simplement destinée à servir de procédé abrégé pOur se référer individuellement à chaque valeur séparée se trouvant dans une telle plage, sauf mention contraire, chaque valeur séparée étant incorporée dans cette description comme si elle y était individuellement indiquée. Tous les procédés décrits ici peuvent être mis en oeuvre dans n'importe quel ordre, sauf mention contraire ou sauf contradiction claire du fait du contexte. L'utilisation de l'un quelconque ou de la totalité des exemples, ou d'un vocabulaire illustratif (par exemple "tel que"), proposés dans la présente, est destinée uniquement à mieux éclairer l'invention et n'impose aucune limitation à la portée de l'invention, sauf affirmation contraire.

Claims (32)

  1. REVENDICATIONS1. Particules composites comprenant : un pigmeht ; au moins un g7Mffre-Steohlque adsorbé du pigment 1 et au moins-un pol,yznèrgesiue revêtant pigment comprenant l'au moins un synergiste, - dans lesquelles l'au moins un synergiste 10 un polymère ont des charges opposées, et dans lesquelles, dans le composite, la de l'au moins un polymère est supérieure à la de l'au moins un synergiste. et l'au moins charge totale charge totale sur la surface la surface du 15
  2. 2. -Parttlrteirleemposites selon la revendication 1, dans lesquelles le revêtement comprend l'au moins un polymère revêtant partiellement le pigment.
  3. 3. Particules composites selon la revendication 1, 20 dans lesquelles le revêtement comprend l'au moins un polymère encapsulant le pigment.
  4. 4. Particules composites selon l'une quelconque des revendications if- à 3, dans lesquelles l'au moins un 25 synergiste est anionique -et l'au moins un polymère est cationique;
  5. 5. Particules composites selon l'une quelconque des un est revendications 1 à 3, dans lesquelles l'au moins 30 synergiste est cationique et l'au moins un polymère anionique.
  6. 6. Particules composites selon l'une quelcOnque des revendications 1_ _à 5' dans, lesquelles l'au moins un 35 synergiste ionique est choisi parmi les sels d'acides carboxyliques, diadides sulfoniques, d'acides phosphoniques, d'hydroxyles, et d'amines.-
  7. 7. Particules composites selon l'une quelconque de-- revendications 1 à 6, lesquelles particules ont une granulométrie moyenne située dans la_plage allant de 50 hm. à 600 nm.
  8. 8. Particules composites selon l'une quelconques revendications 1 à 6, lesquelles particules ont une granulométrie moyenne située dans la plage allant de 50 nm 10 à 400 nm.
  9. 9. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, lesquelles particules ont une granulométrie moyenne située dans la plage allant de 50 nm 15 à 200 nm.
  10. 10. Particules composites selon l'une quelconque df:e revendications 1 à 9, dans lesquelles le pigment est un pigment organique. 20
  11. 11. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lesquelles l'au moins- un polymère ionique est choisi parmi les sels d'acides carboxyliques, d'acides sulfoniques, d'acides 25 phosphoniques, d'hydroxyles, et d'amines.
  12. 12. Particules composites selon l'une quelconquedes revendications 1 à 11, dans lesquelles l'au moins un polymère est anionique et est choisi parmi les polymères à 30 base d'acrylate, les polyuréthanes, et les polyesters.
  13. 13. Particules composites selon l'une quelconque de8 revendications 1 à 12, dans lesquelles l'au moins un polymère a un indice d'acide d'au moins 20_ 35
  14. 14. Particules composites selon la revendication 13, dans lesquelles l'au moins un polymère est choisi parmi les polyuréthanes:,
  15. 15., Particules composites selon l'une quelconque des ,revendications 1 à 12, dans lesquelles l'au moins un polymère a un indice d'acide d'au moins 50.
  16. 16. p-exticules composites selon la revendication 15, dans lesquelles l'au moins un polymère est choisi parmi les polymères à base d'acrylate. 10
  17. 17. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lesquelles le rapport en poids synergiste/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 0,5. 15
  18. 18. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans lesquelles le rapport en poids polymère/pigment est situé dans la plage allant de 0,01 à 3. 20
  19. 19. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, dans lesquelles le pigment et l'au moins un synergiste ont au moins un groupe ionique rattaché. 25
  20. 20. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans lesquelles l'au moins un synergiste est un dérivé du pigment. 30
  21. 21. Particules composites selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans lesquelles le pigment et l'au moins un synergiste sont des dérivés du même chromophore.
  22. 22. Dispersion comprenant les particules :composites 35 d -l'une qeèIconque des revendications 1 à 21.
  23. 23. Dispersion selon la revendication 22, danslaquelle, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la granulométrie moyenne des particules composites augmented'au plus 200 % de.la granulométrie moyenne initiale,-
  24. 24. Dispersion' *elon la revendication 22 -dans laquelle, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 joure, la granulométrie moyenne des_particules composites augmente d'au plus 100 % de la granulométrie moyenne initiale. 10
  25. 25. Dispersion selon la revendication 22, dans laquelle, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la granulométrie moyenne des particules composites augmente d'au plus 50 % de la granulométrie moyenne initiale. 15
  26. 26. Dispersion selon la revendication 22, dans, laquelle, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la viscosité de la dispersion augmente d'au plus 100 % dé la viscosité initiale. 20
  27. 27. Dispersion selon la revendication 22, dariS laquelle, suite à un vieillissement à 60°C pendant 7 jours, la viscosité de la dispersion augmente d'au plus 50 % de la viscosité initiale. 25
  28. 28. Dispersion selon l'une quelconque de-à revendications 22 à 27, dans laquelle le pigment est présent dans la dispersion en une quantité située dans la_ plage allant de 1 % à 30 %. 30
  29. 29. Composition d'encre pour jet d'encre comprenant les particules composites de l'une. quelconque des revendications 1 à 21 dans un véhicule liquide.
  30. 30. Composition d'encre pour jet d'encre _selon la 35 revendication 29, dans laquelle le véhicule liquide est un véhicule aqueux. 47 3014884
  31. 31. Composition d'encre pour jet d'encre comprenant la dispersion de l'une quelconque des revendications 22 à 28.
  32. 32. -Pnipcédé pour fabriquer des particules composites, comprenant la combinaison d'un pigment avec au moins un synergiste ionique adsorbé sur la surface du pigment ; le revêtement de la surface du_pigment comprenant l*au 10 moins un synergiste avec au moins un polymère ienique, dans lequel l'au moins un synergiste et l'au moins un polymère ont des charges opposées, et dans lequel, dans le composite, la charge totale de l'au moins un polymère est supérieure à la charge totale de 15 l'au moins un synergiste.
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